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课件网) 专题4 分子空间结构与物质性质 第一单元 第1课时 分子的空间结构模型 素 养 目 标 能运用相关的理论来解释或预测简单分子或离子的空间结构。借助实物模型感受、识别,提升模型认知能力,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 基础落实·必备知识全过关 重难探究·能力素养全提升 目 录 索 引 基础落实·必备知识全过关 一、杂化轨道理论与分子的空间结构 1.sp3杂化与CH4分子的空间结构 (1)杂化轨道的形成 在形成CH4分子的过程中,碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道, 2s轨道和 2p轨道“混杂”,形成能量相等、成分相同的 个sp3杂化轨道。 1个 3个 4 (2)sp3杂化轨道的空间指向 碳原子的4个sp3杂化轨道指向 ,每个轨道上都有一个未成对电子。 (3)共价键的形成 碳原子的4个 轨道分别与H原子的 轨道重叠,形成4个相同的σ键。 (4)CH4分子的空间结构 CH4分子为空间 结构,分子中C—H键之间的夹角———键角都是 。 正四面体的4个顶点 sp3杂化 1s 正四面体 109°28' 2.sp2杂化与BF3分子的空间结构 (1)sp2杂化轨道的形成 在形成BF3分子的过程中,硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。1个2s轨道和 2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的 sp2杂化轨道。 2个 3个 (2)sp2杂化轨道的空间指向 硼原子的3个sp2杂化轨道指向 ,3个sp2杂化轨道间的夹角为 。 (3)共价键的形成 硼原子的3个 轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠,形成3个相同的σ键。 (4)BF3分子的空间结构 BF3分子的空间结构为 ,键角为 。 平面三角形的三个顶点 120° sp2杂化 平面三角形 120° 3.sp杂化与BeCl2分子的空间结构 (1)杂化轨道的形成 在形成气态BeCl2分子的过程中,Be原子的1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的 个sp杂化轨道。 (2)sp杂化轨道的空间指向 两个sp杂化轨道呈 ,其夹角为 。 (3)共价键的形成 Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个 轨道重叠,形成 相同的σ键。 2 直线形 180° 3p 2个 教材阅读 想一想阅读教材“实验探究”。 思考:CH4、NH3、H2O分子中,中心原子形成什么类型的杂化轨道 为什么三种分子中键角CH4>NH3>H2O 提示 CH4、NH3、H2O分子中,中心原子都是sp3杂化。 CH4分子中碳原子发生sp3杂化形成4个完全等同的sp3杂化轨道,每个轨道上都有一个未成对电子,可与4个氢原子形成4个相同的σ键,由于4个σ键之间排斥作用完全相同,因此CH4为正四面体形结构,键角为109°28';NH3分子中N原子的杂化轨道上有一对孤电子对,H2O分子中O原子的杂化轨道上有两对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的“压缩”,导致分子中键角减小;孤电子对越多,这种“压缩”作用越大,键角越小,因此键角CH4>NH3>H2O。 易错辨析 判一判 (1)在CH4分子中,碳原子为sp3杂化。( ) (2)杂化轨道能量集中,形成的共价键更加牢固。( ) (3)C2H6、C2H4和C2H2中碳原子的杂化方式相同。( ) 提示 C2H6、C2H4和C2H2中碳原子的杂化方式不同,碳原子的杂化方式依次为sp3、sp2、sp杂化。 (4)科学家研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3,其结构为 。已知该分子中N—N—N的键角都是108.1°。四个氮原子相互连接构成的是正四面体。( ) 提示 N—N—N的键角都是108.1°,故四个氮原子相互连接构成的不是正四面体,应是三角锥。 √ √ × × 二、确定分子空间结构的方法 1.价层电子对互斥模型 (1)价层电子对互斥模型的基本内容 分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于 作用,而趋向于尽可 ... ...
